Lista - Cinética

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Centro de Ciências Exatas – Departamento de Química 
Química Geral e Inorgânica 
Lista de Exercícios – Cinética 
 
01. (a) O que é ordem de reação? (b) O que é molecularidade? 
02. (a) o que é velocidade de reação? (b) Aponte três fatores que influenciam a 
velocidade de uma reação química. (c) e (d) Em que unidades se exprimem, 
comumente, as velocidades de reação e as constantes de velocidade? 
03. Qual a função de um catalisador em uma reação química? 
04. A isomerização da metil isonitrila, CH3NC, a acetonitrila, CH3CN, foi estudada em 
faze gasosa e se obtiveram os seguintes dados: 
Tempo (s) [CH3NC] (mol/L) 
0 0,01650 
2,000 0,01100 
5,000 0,00591 
8,000 0,00314 
12,000 0,00137 
15,000 0,00074 
(a) Calcule a velocidade média da reação, em M/s, em cada intervalo de tempo que 
separa as medidas e (b) explique os resultados obtidos na letra (a). 
 
05. (a) Considere a combustão do H2(g): 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g). Se a velocidade 
de combustão do hidrogênio for de 4,6 mol/s, qual a velocidade de consumo do O2(g)? 
Qual a velocidade de formação do vapor de água? (b) A reação de primeira ordem em 
NO(g): 2NO(g) + Cl2(g) → 2NOCl(g) é realizada em um recipiente fechado. Se a 
pressão parcial do NO estiver diminuindo à velocidade de 30 torr/min, qual a velocidade 
de modificação da pressão total no recipiente? 
 
06. Os seguintes dados foram obtidos sobre o consumo de NO na reação: 
2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g): 
Experiência [NO] (M) [O2] (M) Velocidade Inicial (M/s) 
1 0,0126 0,0125 1,41 x 10-2 
2 0,0252 0,0250 1,13 x 10-1 
3 0,0252 0,0125 5,64 x 10-2 
(a) Qual a lei de velocidade da reação? (b) Qual o valor da constante de velocidade? 
 
07. Considere a seguinte reação: CH3Br(aq) + OH-(aq) → CH3OH(aq) + Br-(aq). A 
lei de velocidade da reação é de primeira ordem no CH3Br e de primeira ordem no OH-. 
Quando [CH3Br] é 0,010 M e [OH-] é 0,10 M, a velocidade da reação é 0,28 M/s, a 298 
K. (a) Qual o valor da constante de velocidade? (b) O que aconteceria com a velocidade 
se a concentração do OH- fosse triplicada? 
 
08. Analisemos a reação em fase gasosa entre o óxido nítrico e o bromo, a 273 ºC: 
2NO(g) + Br2(g) → 2NOBr(g). Mediram-se as velocidades iniciais de aparecimento 
do NOBr e os dados obtido estão na seguinte Tabela: 
 
Experimento [NO] (M) [Br2] (M) Velocidade Inicial (M/s) 
1 0,10 0,20 24 
2 0,25 0,20 150 
3 0,10 0,50 60 
4 0,35 0,50 735 
(a) Determine a lei de velocidade. (b) Calcule o valor da constante de velocidade de 
formação do NOBr. (c) Qual a relação entre a velocidade de formação do NOBr e a de 
consumo do Br2, quando [NO] = 0,075 M e [Br2] = 0,185 M? 
 
09. A decomposição térmica do N2O5(g) forma o NO2(g) e o O2(g) e é reação de 
primeira ordem. A constante de velocidade da reação é 5,1 x 10-4 s-1 a 318 K. Qual a 
meia-vida do processo? 
 
10. A constante de velocidade da reação de primeira ordem da decomposição do 
N2O5(g) em NO2(g)e O2(g), 70 ºC, é 6,82 x 10-3 s-1. Considere que no inicio da reação 
se tinha 0,300 mol de N2O5(g) num balão de 0,500 L. (a) Quantos mols de N2O5(g) 
estarão no balão após 1,5 min? (b) Quantos minutos serão necessários para a quantidade 
de N2O5(g) atingir 0,030 mol? (c) Qual a meia-vida do N2O5(g) a 70 ºC? 
 
11. (a) Qual a ideia principal central do modelo de colisão? (b) Que fatores determinam 
se uma colisão entre duas moléculas leva ou não à reação química? (c) De acordo com o 
modelo da colisão, porque a temperatura afeta o valor da constante de velocidade? 
 
12. A velocidade da reação abaixo foi medida a várias temperaturas e os dados obtidos 
estão na tabela seguinte. 
 
CH3COOC2H5(aq) + OH-(aq) → CH3COO-(aq) + C2H5OH(aq) 
Temperatura (ºC) k (M-1 s-1) 
15 0,0521 
25 0,101 
35 0,184 
45 0,332 
Estime o valor de Ea e A. 
 
13. Um radioisótopo artificial se decompõe segundo um tempo de meia vida média de 
15 minutos. Em quanto tempo se decomporá 80 % da amostra? 
 
14. Dada a reação abaixo, em que K e K’ possuem a 25ºC os valores de 0,20 s-1 e 
4,0 x 10-4 atm s-1, respectivamente. Sabendo que cada uma delas dobra a 35 ºC, calcular: 
 
a) A constante de equilíbrio a 25 ºC. 
b) As energias de ativação das reações direta e inversa. 
 
15. Uma certa reação se apresenta 20% completa a 12,6 minutos a 300 K e em 3,20 
minutos a 340 K. Calcular a energia de ativação. 
 
16. Dada uma reação de primeira ordem, após 540 segundos, restam 32,5 % do 
reagente: 
a) Calcule a constante de velocidade para a reação; 
b) Qual é o tempo necessário para a decomposição de 25% do reagente? 
 
17. A meia-vida de uma reação de primeira ordem é 30 minutos. 
a) Calcule a constante de velocidade da reação. 
b) Que fração do reagente permanece após 70 minutos? 
 
18. Uma substância decompõe-se de acordo com uma lei de velocidade de 2ª ordem. 
Sendo a constante de velocidade 6,8 x 10-4 L mol-1 s-1, calcule a meia-vida da 
substância. (v = k[A]2) 
a) Quando a concentração inicial for 0,05 mol/L. 
b) Quando a concentração inicial for 0,01 mol/L. 
 
19. Para temperaturas próximas à ambiente (300 K), uma antiga regra química afirma 
que um aumento de 10º na temperatura duplica a velocidade da reação. Admitindo que a 
velocidade seja duplicada, calcule o valor da energia de ativação para que esta regra seja 
verificada exatamente. 
 
20. Para a reação de hidrogênio com iodo, a constante de velocidade vale 2,45 x 10-4 L 
mol-1s-1 a 302 ºC e 0,950 a 508 ºC. 
a) Calcule a energia de ativação e o fator de frequência para esta reação. 
b) Qual é o valor da constante de velocidade a 400 ºC. 
	
	
Respostas Lista de Exercícios – Cinética 
01. Teórico. 
02. Teórico. 
03. Teórico. 
04. V(M/s) = (28 x 10-7); (17 x 10-7); (9,23 x 10-7); (4,43 x 10-7); (2,1 x 10-7). 
05. (a) -∆[O2]/ ∆t = 2,3 mol/s; ∆[H2O]/ ∆t = 4,6 mol/s (b) 15 torr/min. 
06. (a) v = k[NO]2[O2]; (b) 7,11 x 103 M-2 s-1. 
07. (a) k = 2,8 x 102 M-1 s-1; (b) Se [OH-] triplicar, a velocidade triplica. 
08. (a) v = k[NO2]2[Br2]; (b) k = 2,4 x 104 M-2 s-1; (c) ½∆[NOBr]/∆t=-∆[Br2]/∆t=6,2M/s 
09. t1/2 = 1,4 x 105 s = 23 min. 
10. (a) 0,162 mol de N2O5; (b) 5,63 min; (c) t1/2 = 102 s = 1,69 min. 
11. Teórico. 
12. Ea = 47 kJ. 
13. t = 2090 s 
14. a) k = 500 atm ; b) Ea = 12644 Cal/mol 
15. Ea = 1,0 kCal/mol 
16. a) k = 2,08 x 10-3 s-1 ; b) t = 138,3 s 
17. a) k = 2,3 x 10-2 min-1 ; b) 0,2 
18. a) t½ = 2,94 x 104 s ; b) t½ = 1,47 x 105 s 
19. Ea = 12,87 Cal 
20. a) Ea = 35,75 kCal; A = 9,8 x 109 ; b) k = 2,3 x 10-2 Lmol-1s-1